专题4.2-3　食物的消化与吸收-酶的催化作用（原卷版）

第4章代谢与平衡4.2-3食物的消化与吸收——酶的催化作用目录 1 3 4 5【基础巩固练】 5【发散思维练】 8【核心素养练】 10【中考提分练】 11酶(1)酶的概念①定义：酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物。大多数的酶是蛋白质。它在参加化学反应前后，其化学性质不变，故称为生物催化剂。②作用：酶能催化生物体内的化学反应。③实例：唾液中有帮助淀粉消化的唾液淀粉酶。(2)酶的作用特点①多样性：人体中有许多酶，目前已发现3000多种；②高效性：是无机催化剂效果的107~1013倍；③专一性：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。上述三个特点如下反应：[药品名称]通用名称：含糖胃蛋白酶[成分]本品系胃蛋白酶用乳糖、葡萄糖或蔗糖稀释制得。每1g中含蛋白酶活力不得少于120单位或1200单位。[适应症]助消化药。用于胃蛋白酶缺乏或病后消化机能减退引起的消化不良症。[用法用量]口服，一次0.2～0.4g(1∶1200单位)，一日3次，饭前或饭时服，常与0.1mol/L稀盐酸0.5～2.0mL同服；或配成含1%～2%稀盐酸的胃蛋白酶合剂，口服，一次10～20mL，一日3次，饭前或饭时服。[注意事项](1)遇热不稳定，70℃以上失效。(2)本品易吸潮，使蛋白质消化力降低，如已吸潮或变性者不宜服用。(3)酶缺乏或不足，会导致代谢紊乱，甚至出现疾病。如白化病。(4)影响酶催化作用的因素酶的催化作用受温度和溶液pH等外界条件的影响，存在最适温度和最适pH。当酶处于最适值时酶的催化效率最高，高于或低于这个最适值，酶的催化活性都将下降。1.探究：唾液淀粉酶的作用(1)实验原理：唾液对淀粉的分解有催化作用。实质：唾液淀粉酶催化淀粉分解成麦芽糖。说明：①本实验只能证明唾液有分解作用，但不能验证分解后的产物是麦芽糖；②淀粉是否已完全分解，可用碘液检验，因为淀粉遇碘能变蓝色。(2)实验目的：为了证明唾液淀粉酶具有催化作用。(3)实验要点①对照实验：进行对照实验的关键是要控制好变量。本活动对照组的自变量是有或没有唾液淀粉酶，那么其他的量都必须完全一致，包括淀粉溶液的量、蒸馏水和唾液溶液的量、保温用的温度与时间。②水浴法：放入37℃恒温水中水浴加热。放在37℃的温水中保温，可以提高酶的活性，使催化效果更明显。因为唾液淀粉酶在37℃时(与人体内温度相近)催化效果最好。2.探究：影响酶催化作用的因素影响酶催化作用的因素很多，主要有温度、pH等，只有在适宜的温度、pH等条件下，淀粉酶才能使淀粉迅速水解。最适宜pH下，酶的活性最高，pH偏高或偏低，酶的活性都会明显降低。人体内大部分的酶在中性环境中活性最强，但胃蛋白酶在酸性环境中活性最强。在最适温度下，酶的活性最高，温度偏高或偏低，酶的活性都会明显降低。人体内的酶一般在37℃下活性最强。以下活动仅供参考。探究pH对酶活性的影响(1)假设pH可能会影响酶的催化作用：唾液淀粉酶在中性环境中具有较高的催化效率，过酸或过碱的环境都会影响酶的催化效率。(2)制订实验计划：①取3支洁净的试管，编上号，并且分别按下表中序号1至5的要求操作。②振荡这3支试管，使试管内的液体混合均匀。然后，将3支试管的下半部浸入37℃的温水中，保温10分钟。③取出试管，冷却，向3支试管分别滴加2滴碘液，观察3支试管中溶液的颜色变化。④记录和分析实验结果。序号项目试管1231注入新鲜的淀粉酶溶液1毫升1毫升1毫升2注入蒸馏水1毫升3注入氢氧化钠溶液1毫升4注入盐酸1毫升5注入可溶性淀粉溶液2毫升2毫升2毫升(3)讨论：①实验过程中为什么要选择37℃恒温?(人体内的酶在正常体温条件下催化效率最高)②该实验能不能按照表格中序号1、5、2、3、4的步骤操作?为什么?(不能，因为在注入氢氧化钠和盐酸之前淀粉可能已被分解，导致3支试管中溶液加碘后均不变蓝)③根据实验结果，你得出了什么结论?(唾液淀粉酶的催化活性受pH的影响)3.龋齿的形成与预防微生物分解食物中的糖类，产生酸性物质，从而引起龋齿。龋齿的形成：食物留在牙面上，微生物分解食物中的糖类物质，产生的酸性物质，腐蚀牙釉质和牙本质。预防龋齿：选择健康食品，平衡饮食和减少食糖量；每天早晚正确刷牙，饭后漱口；选用含氟牙膏；使用保健牙刷；避免不良用牙习惯；找牙医做定期检查。【常考】知道酶的本质、功能及特点，模拟控制实验变量和设计对照实验的方法来探究影响酶催化作用的因素。【例1】探究“唾液对淀粉的消化作用”的实验设计如图，请完善实验方案。(1)实验步骤：第一步：取一小块馒头切成碎屑，分成两等份，分别加入甲、乙两试管中。第二步：向甲、乙两试管分别注入2mL和唾液，搅拌均匀。第三步：将两支试管放入37℃温水中，8分钟后取出，各滴加2滴稀碘液，摇匀。第四步：观察并记录试管中的颜色变化。(2)预期结果：试管内的物质不变蓝色，原因是唾液中的唾液淀粉酶已将淀粉分解为麦芽糖。(3)预期结论：。【例2】如图所示，图甲是唾液淀粉酶的催化效率受pH影响的曲线，图乙表示在最适温度下，pH=b时，一定量的淀粉在少量唾液淀粉酶的催化下分解产生的麦芽糖量随时间变化的曲线。若图乙描述的反应过程中，在保证酶具有催化作用的前提下，改变某一初始条件，则图乙中e点(产生麦芽糖最大量)或d点(产生麦芽糖最大量时的最短时间)的位置可能会发生移动。下列叙述中，错误的是（）A.pH=a时，e点下移B.淀粉量增加时，e点上移C.温度升高时，d点右移D.酶的量减少时，d点右移【基础巩固练】1.(2020•嘉兴)烹制牛排时，为了使牛排吃起来更加软嫩可口，通常会在烹饪前加少量嫩肉粉。嫩肉粉中含有一种酶，它可以分解（）A.脂肪B.维生素C.纤维素D.蛋白质2.(2020•苏州)如图为唾液淀粉酶活性随温度变化的曲线图。下列叙述错误的是（）A.唾液淀粉酶能消化分解淀粉B.唾液淀粉酶在b温度时活性最强C.温度a和c时的酶活性基本相同D.温度由a到c过程中酶活性逐渐增强3.(2020•杭州西湖区期中)在探究“唾液淀粉酶的消化作用”相关实验中，兴趣小组的同学设计了如下图所示的实验，该实验欲探究的问题是（）A.水对唾液淀粉酶活性的影响B.温度对唾液淀粉酶活性的影响C.唾液淀粉酶对淀粉消化的影响D.不同量的唾液淀粉酶对淀粉消化的影响4.图甲是唾液淀粉酶的催化效率受pH影响的曲线，图乙表示在最适温度下，pH=b时一定量的淀粉在少量唾液淀粉酶的催化下分解产生的麦芽糖量随时间变化的曲线。若图乙描述的反应过程中，在保证酶具有催化作用的前提下改变某一初始条件，则图乙中e点(产生麦芽糖最大量)或d点(产生麦芽糖最大量时的最短时间)的位置可能会发生移动。下列叙述中错误的是（）A.pH=a时，e点下移B.淀粉量增加时，e点上移C.温度升高时，d点右移D.酶的量减少时，d点右移5.甲图表示的是pH对植物和人的淀粉酶活性的影响；乙图表示的是3种脱氢酶(A、B、C)的活性受温度的影响。下列叙述正确的是（）A.从甲中可以知道pH=7时植物淀粉酶的活性最高B.从甲中可以知道淀粉酶由酸性变成碱性时活性逐渐升高C.从乙中无法知道脱氢酶C活性最强时的温度D.从乙中可以知道脱氢酶B的活性比脱氢酶C的活性强6.探究温度对酶活性影响的实验，需要进行以下操作：①取3支试管，编号并各注入稀淀粉溶液；②向各试管注入淀粉酶溶液摇匀后，放回原温度水中，水浴5min；③向各试管滴碘液；④将3支试管分别放在37℃的热水、沸水和冰块中维持温度5min；⑤观察实验现象；⑥领取3支试管，编号并各注入淀粉酶溶液。请根据表格回答下列问题：实验操作加入物质A试管B试管C试管①稀淀粉溶液(mL)222②淀粉酶溶液(mL)111③碘液(滴)111④温度处理(5min)37℃100℃0℃⑤观察现象(1)以上操作最合理的实验顺序应是_________(某些操作可多选)。(2)三个温度条件下，淀粉酶活性最强的是_________试管。(3)以正确的实验顺序进行实验后，在操作②温度处理5分钟后，将试管B的温度降到37℃，增加2mL的稀淀粉溶液，其他条件不变，在37℃处理3分钟后观察到B试管内的溶液呈蓝色这是因为_______________________________________________________________。7.为了探究某种淀粉酶催化分解淀粉的最适温度，某同学进行了如图所示的实验设计和操作，请分析回答：(1)实验设计：步骤1：取10支试管，分为5组。每组两支试管中分别加入lmL某种淀粉酶溶液和2mL5%淀粉溶液。步骤2：将每组淀粉酶溶液和淀粉溶液混合并振荡。步骤3：将装有混合溶液的5支试管(编号1、2、3、4、5)分别置于15℃、25℃、35℃、45C55℃的水中水浴。反应过程中，每隔1min从各支试管中取出一滴反应物，滴在点滴板上，加l滴碘液显色。此实验设计存在一个明显的错误，在进行步骤2之前，应___________________________。(2)实验操作：纠正该实验错误步骤后，进行操作。一段时间后，当第3组试管中的反应物与碘液混合开始呈棕黄色时，各组实验现象如下表(“+”表示蓝色程度)：组别12345处理温度/℃1525354555结果+++棕黄色+++①试管中取出的反应物滴加碘液后，呈棕黄色，说明_______________________________。②分析上述实验结果，可以得出该淀粉酶的最适温度在_________之间。为进一步确定最适温度，需要____________________________________(简述后续实验操作)。【发散思维练】8.(2020•嘉兴秀洲区月考)温室养殖甲鱼是一项有较高效益的特种养殖，20~30℃的水温是甲鱼养殖的最佳温度，水温高于20℃时甲鱼体内的各种酶活性升高，开始摄食，且摄食量随水温的升高而增加。水温低于最佳温度时酶的活性低，摄食少且饲料转化率降低；水温高于最佳温度时由于酶的活性更高，导致甲鱼活动量增加，饲料转化率也会降低，所以应使水温保持在最佳的温度范围内，过高、过低都会造成饲料浪费。这一事实说明（）A.酶是一种蛋白质B.酶的催化效率很高C.酶具有专一性D.酶的催化效率受环境的影响9.如图表示在适宜条件下，用蛋白酶处理甲、乙两物质时，两物质含量随时间变化的曲线。下列分析错误的是（）A.甲、乙都是蛋白质B.乙也可能是一种酶C.蛋白酶对甲物质不起作用D.酶的作用具有专一性10.近两年，酵素具有的各种神奇功效成了热门话题。酵素在科学上称作酶，它是生物体内起催化作用的蛋白质。××瘦身果蔬粉部分说明书如图所示。(1)“40℃以下温水冲饮”是因为酶(酵素)的活性受_________的影响；(2)产品的功效真实吗?请结合酶的相关知识分析说明：____________________________________。11.食物的消化从口腔开始。食物入口，首先要经过牙齿切断、撕裂、磨碎，同时舌把食物与唾液搅拌混合，形成食团容易下咽。唾液中的唾液淀粉酶可促使淀粉分解。为了探究“口腔对淀粉的消化作用”，某生物兴趣小组的同学设计了下表所示的实验方案。请分析回答：组别2345馒头碎屑或馒头块适量馒头碎屑适量馒头碎屑适量馒头块①_________适量馒头碎屑垂液或清水2mL唾液2mL清水2mL唾液2mL唾液②_________温度37℃0℃100℃加入碘液5滴(注：馒头中的主要成分是淀粉；淀粉遇碘会呈现蓝色，可用此颜色反应来鉴别淀粉)(1)若将1号和2号试管进行对照，这两组实验的自变量是_________，根据唾液淀粉酶的作用推测，1号和2号试管中加入碘液后，呈现蓝色的是_________号试管。(2)要探究牙齿的研磨作用对淀粉分解的影响，应该选用_________号和_________号试管进行对照实验。(3)若要利用1号、4号和5号试管进行对照，探究温度对唾液淀粉酶分解淀粉的影响，请对上表实验方案中的①②两处进行补充完善：①_________________________；②_________________________。(4)每组实验都严格规范操作，实验结果符合预期。滴加碘液后，1号试管不呈现蓝色，4号、5号试管都呈现蓝色，比较这三组实验结果能得出的结论是____________________________________。12.(2020•衢州衢江区月考)酶是活细胞产生的一类具有催化作用的有机物，其催化作用与无机催化剂比较，具有高效性、专一性及需要适宜的条件等特点。请回答下列有关酶的问题：(1)酶催化所需要的适宜条件，可以通过实验来探究。人们通过实验发现酶的活性会受到温度和pH的影响，实验结果如下图所示。①分析上图可以发现，_________都可以破坏酶的分子结构，从而使酶的活性丧失。②假如已经知道唾液淀粉酶的活性在pH=6.8，T=37℃时最大，现有一同学想要验证唾液淀粉酶活性最大的温度是否为37℃，必须_________，只有这样，才能真实反映出温度对酶活性的影响。(2)下表1为胃、小肠中相关酶的最适pH；下表2为胃、小肠中相应消化液的成分。表1器官酶的种类最适pH胃胃蛋白酶1.8左右小肠蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶等8.0左右表2器官消化液名称消化液成分胃胃液胃酸(HCl)小肠胰液NaHCO3、多种酶胆汁胆盐肠液多种酶请据表回答下列问题：①胃液中的胃蛋白酶会随着胃的排空而进入小肠，胃蛋白酶进入小肠后，能否将蛋白质分解?为什么?_________________________________________________________________________________。②胃液中有大量的胃酸(HCl)，它随胃的排空进入小肠后，会不会破坏小肠中酶的活性?为什么?_________________________________________________________________________________。③将牛肉片(主要有肌肉蛋白质)分别投入盛有等量混合消化液的烧杯中，牛肉蛋白质被大量消化的是_________。A.胃液和胰液B.胰液和肠液C.胃液、胰液和肠液【核心素养练】13.(科学探究)如图中实验装置用于研究温度对凝乳酶催化乳汁凝固的影响。先将酶和乳汁分别加入2支试管，然后将两支试管放入同一水浴环境中持续15min，再将酶和乳汁倒入同一试管中混合，保温并记录凝乳所需要的时间。通过多次实验，记录在不同温度下凝乳所需要的时间，结果如表：装置ABCDEF水浴温度/℃102030405060凝乳时间/min不凝固7.04.C1.54.0不凝固(1)分析表格数据，可得到的结论是___________________________。(2)若将装置F中的混合物冷却至40℃时会发现_____________，理由是________________________。(3)若将酶和乳汁放入同一试管中混合并保温，对实验结果有何影响?________________________________________________________________________。14.(科学思维)如图是人体的部分消化系统示意图，据图作答：(1)③内的消化液甲其实是_________分泌的，经导管②注入①内，食物中的脂肪进入①后，首先在消化液甲的作用下乳化成脂肪微粒，然后在①和④分泌的脂肪酶的作用下，将其分解成_____________，这些营养物质最终通过①内壁进入循环系统，该过程称为___________________________。(2)李华同学做了对狗摘除器官④的实验，请分析可能出现的实验现象和原因：①摘除狗的器官④后，对蛋白质的消化有无影响?分析原因。_____________(填“有影响”或“无影响”)，原因是____________________________________。②摘除狗的器官④后，对尿液成分有无影响?分析原因。_________(填“有影响”或“无影响”)，原因是____________________________________。【中考提分练】15.(2020嘉兴)酶是生物体内各种化学反应的催化剂，它的活性会受到多